Устройство для очистки и полировки поверхности

 

Изобретение относится к средствам механизации очистки и полировки наружных поверхностей, например, воздушных судов. Сущность изобретения: устройство для очистки и полировки поверхности содержит корпус 1 с тангенциальными соплами 2, торцевыми уплотнениями 3, с воздушной полостью регулируемого давления 4. Корпус 1 через трубопровод 5 связан с системой вакуумирования 6 и подачи моющей жидкости 7. В корпусе 1 установлен ротор 8, имеющий отверстия 9, обеспечивающие проход газа во внутрь ротора 8 от источника через регулятор давления 10. Ротор 8 выполнен в виде полого кольца, связанного с воздушной полостью регулируемого давления 4. Щетки 13 шарнирно закреплены на роторе 8. Внутренняя полость ротора 8 сообщена с воздушной полостью регулируемого давления 4 через отверстия 15. Каждая щетка 13 выполнена в виде корпуса с пневматической камерой и рубашки с рабочим элементом (ворсом). Внутренняя полость ротора 8 сообщена с внутренней полостью пневматической камеры щетки 13 трубопроводом. Наличие пневматических камер в конструкции щеток делает их адаптивными к обрабатываемой поверхности, а автоматическое поддержание в них требуемого давления обеспечивает заданное напряжение в пятне контакта независимо от деформации камер, что исключает повреждение поверхности, повышает производительность и качество работ. 8 ил.

Изобретение относится к средствам механизации очистки и полировки поверхности, например, наружной поверхности воздушного судна (ВС).

Известное устройство для очистки и полировки поверхности (а.с. СССР N 1433468, кл. A 47 L 1/02,1988 г.) содержит корпус с тангенциальными соплами и торцевыми уплотнениями, системы вакуумирования и подачи рабочей жидкости, ротор с узлами крепления к нему щеток, каждая из которых выполнена в виде корпуса и прикрепленного к нему рабочего элемента.

Недостатком этого устройства является низкая производительность и качество работ при очистке не только криволинейных поверхностей, но и тех, у которых имеются местные неровности (выступы, впадины и др.), которые имеются не только на наружных поверхностях ВС, но и на других объектах, из-за использования в этом и ему подобных устройствах плоских щеток, содержащих жесткий корпус и закрепленный на нем рабочий элемент (ворс, фетр, войлок и др. ). Для повышения производительности работ при прочих равных условиях необходимо увеличить размер (в основном длину) щеток, что входит в противоречие с качеством работ, так как при обработке неровных поверхностей для повышения качества работ необходимо уменьшить размер щеток, чтобы они могли полнее повторять очищаемую поверхность. Указанное противоречие обычно решается выбором размеров щеток для условного размера площади поверхности и ее кривизны, что обычно при повышении кривизны приводит к уменьшению размеров щеток и как следствие к снижению производительности работ. С другой стороны, в рецензируемом и известных устройствах щетка прижата к поверхности выбранным значением силы из расчета, что щетка во всех случаях будет иметь неизменное пятно контакта с обрабатываемой поверхностью, а значит, и напряжение в пятне контакта, при котором не будет повреждения (разрушения) поверхности. Однако при обработке криволинейных поверхностей и особенно поверхностей, имеющих местные неровности, площадь пятна контакта щетки при встрече с ними всегда уменьшается, что приводит к увеличению напряжения в пятне контакта, а это не исключает повреждения не только лакокрасочного покрытия (ЛКП), но и конструкции объекта. Это вынуждает снижать величину силы прижатия щетки к поверхности, чтобы избежать повреждения ЛКП, а это приводит к снижению напряжения в пятне контакта, т.е. воздействия на загрязнения и как следствие к снижению производительности работ. В случаях, когда на поверхности имеются впадины, выступы размером меньше размера щетки, то они остаются неочищенными, что снижает не только качество, но и производительность работ, так как для обработки этих участков приходится использовать ручной труд. Указанные противоречия ограничивают размеры щеток, а следовательно, и устройства, что снижает производительность и качество работ и является основной причиной, сдерживающей их внедрение.

Целью изобретения является повышение производительности и качества работ посредством создания и поддержания неизменными расчетные (потребные) значения напряжения в пятне контакта и увеличения площади пятна контакта щетки с обрабатываемой поверхностью.

Цель достигается созданием устройства, у которого щетка оборудована упругими элементами. Устройство содержит корпус с тангенциальными соплами, торцевыми уплотнениями, воздушной полостью регулируемого давления, системы вакуумирования и подачи моющей жидкости, ротор, выполненный в виде жесткого полого кольца с узлами шарнирного крепления к нему щеток, причем полость ротора сообщена с воздушной полостью регулируемого давления, а на корпусе щетки со стороны рабочей полости установлена пневматическая камера, на которой закреплена рубашка с закрепленным на ней рабочим элементом, размещенной на внешней поверхности камеры, а упругие элементы установлены с противоположных сторон каждой камеры для соединения рубашки с корпусом щетки и при этом внутренние полости пневматических камер щеток сообщаются с внутренней полостью ротора.

На фиг.1 показана схема сечения устройства при соединении щетки с ротором через шток и диафрагму; на фиг.2 сечение А-А фиг.1; на фиг.3 схема сечения устройства при соединении щетки с ротором без промежуточных элементов; на фиг. 4 сечение Б-Б фиг.3; на фиг.5,6,7 варианты соединения внутренних полостей пневматических камер щеток с ротором; на фиг.8 вид Д-Д фиг.5,6,7.

Устройство для очистки и полировки поверхности корпус 1 с тангенциальными соплами 2, торцевыми уплотнениями 3 и воздушной полостью регулируемого давления 4, соединенный через трубопровод 5 с системой вакуумирования 6 и подачи моющей жидкости 7, ротор 8, имеющий отверстия 9, обеспечивающие проход газа во внутрь ротора 8, от источника через регулятор давления 10. Ротор 8 выполнен в виде жесткого полого кольца с профилированными отверстиями 11 (или без таковых) в стенке со стороны рабочей полости, в которые установлены штоки 12. Щетки 13 шарнирно закреплены на штоках 12, которые соединены с ротором через диафрагмы 14, соединенные герметично со стенкой ротора 8. Внутренняя полость ротора 8 сообщена с центральной воздушной полостью регулируемого давления 4 через отверстия 15. Полость может сообщаться с атмосферой через предохранительный клапан 16. В штоке 12 со стороны внутренней полости ротора 8 выполнен несквозной канал 17, который через трубопровод 18 сообщен с внутренней полостью пневматической камеры 19 щетки 13. Щетка 13 содержит корпус 20, пневматическую камеру 19, рубашку 21 с закрепленным на ней ворсом 22. Рубашка 21 с помощью упругих элементов 23 закреплена к корпусу 20.

Устройство работает следующим образом. Включается в работу устройство после размещения его на обрабатываемой поверхности. При включении системы вакуумирования 6 в полости 24 корпуса 1 создается разряжение, обеспечивающее в ней пониженное давление. За счет перепада давления корпус 1 оседает по причине деформации уплотнения 3, последнее повторяет кривизну обрабатываемой поверхности, герметизируя полость 24. При включении системы подачи воздуха (газа) от источника давления в полость 4, а значит, и в полости ротора 8 и пневматические камеры 19, в них регулятором давления 10 формируется расчетное давление, при котором в пятне контакта щетки с поверхностью достигается потребное напряжение. При этом пневматические камеры 19 щеток 13, упруго деформируясь, повторяют обрабатываемую поверхность и обеспечивают доставку рабочего элемента к ней, т.е. щетки такой конструкции становятся адаптивными к поверхности. Геометрией пневматической камеры обеспечивается адаптивность щеток к обрабатываемой поверхности любой кривизны, что позволяет увеличить размеры щеток, а значит, и площадь пятна контакта и производительность устройства, использовать его для полировки поверхностей и других работ, а в случае мойки уменьшить длину ворса щеток, а давлением внутри камеры - постоянство напряжения в пятне контакта, независимо от величины деформации (обжатия) камеры щетки и ее положения, что исключает повреждение обрабатываемой поверхности. В результате создавшегося системой вакуумирования перепада давлений между окружающей корпус средой и рабочей полостью 24 из окружающей среды по тангенциальным соплам 2 в рабочую полость 24 втекает воздух (газ) и образует в ней вращающийся воздушный поток, вращающий ротор 8 и связанные с ним щетки.

Моющаяся (рабочая) жидкость из системы подачи 7 по трубопроводу 25 подается на обрабатываемую поверхность внутри корпуса 1. Перемещаясь закрученным потоком в рабочей полости 24, моющая жидкость вместе с вращающимися щетками 13 воздействует на загрязнение и обрабатываемую поверхность, очищая (полируя) ее от загрязнения. При этом напряжение в пятне контакта щеток с обрабатываемой поверхностью одинаковое и легко регулируется давлением газа внутри полости 4, а значит, и во внутренних полостях ротора 8 и пневматических камерах 19. Из рабочей полости 24 продукты очистки отсасываются системой вакуумирования, где проходит сепарация, генерация моющей (рабочей) жидкости для повторного ее использования.

Формула изобретения

Устройство для очистки и полировки поверхности, содержащее корпус с тангенциальными соплами и торцевыми уплотнениями, связанный с системами вакуумирования и подачи моющего состава, и установленный в корпусе ротор с узлами крепления к нему щеток, каждая из которых выполнена в виде корпуса и прикрепленного к нему рабочего элемента, отличающееся тем, что корпус выполнен с воздушной полостью регулируемого давления, а каждая щетка выполнена в виде установленной на ее корпусе пневматической камеры и рубашки с рабочим элементом, расположенной на камере и прикрепленной посредством упругих элементов к корпусу щетки, при этом узлы крепления щеток к ротору выполнены шарнирными, а ротор выполнен в виде полого кольца, внутренняя полость которого связана с воздушной полостью регулируемого давления и с полостями пневматических камер щеток.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8